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(时间：90分钟，满分：100分)
一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项是正确的)
1．17世纪末，采用归纳与演绎，综合与分析的方法，建立了完整的经典力学体系，使物理学从此成为一门成熟的自然科学的科学家是( )
A．牛顿 B．开普勒
C．笛卡儿 D．伽利略
答案：A
2．根据你的理解，你认为下列哪些观点是不正确的( )
A．在经典力学中，物体的质量是不随物体运动状态而改变的
B．以牛顿运动定律为基础的经典力学理论具有局限性，它只适用于低速运动，不适用于高速运动；只适用于宏观世界，不适用于微观世界
C．相对论的出现否定了经典力学理论
D．伽利略的“自然数学化”的方法和牛顿的“归纳演绎法”是经典力学方法的典型
答案：C
3．(2011年江门高一调研)按照相对论的观点，下列说法正确的是( )
A．若火箭对地速度为v，火箭“迎着”光飞行时在火箭上的观察者测出的光速为c＋v
B．若火箭对地速度为v，火箭“追赶”光飞行时在火箭上的观察者测出的光速为c－v
C．相对论揭示了质量和速度的关系，可知物体的运动质量总要大于其静止质量
D．相对论揭示了质量和能量的相互关系，说明质量变成了能量
解析：选C.根据狭义相对论可知C正确．
4．若一列火车以接近光速的速度在高速行驶，车上的人用望远镜来观察地面上的一只排球，如果观察得很清晰，则观察结果是( )
A．像一只乒乓球(体积变小)
B．像一只篮球(球体变大)
C．像一只橄榄球(竖直放置)
D．像一只橄榄球(水平放置)
解析：选C.根据长度收缩效应，可知，排球的水平方向的线度变短，在竖直方向线度不变，因此观察的结果是像一只竖直放置的橄榄球．
5．下列说法错误的有 ( )
A．能量量子化就是指微观粒子的能量值只能是正整数的倍数
B．量子化就是指不连续性，指物理量变化时不能连续变化，只能取分立的值
C．光的波粒二象性是指光既不是普通的波，也不是实物粒子，而是一种特殊物质，它的特殊性表现在既具有波的性质，同时又具有粒子的特点
D．原子发光的光谱是一系列不连续亮线组成的线状谱
解析：选A.能量量子化是指微观粒子的能量值只能是最小能量单位的整数倍，故A错B对．光具有波粒二象性，但与宏观概念中的波、粒子不同，故C对．由于能量的量子化，所以放出的能量也是量子化的，因此原子光谱是一系列不连续亮线，故D正确．
6．下列说法正确的是( )
A．世界的过去、现在和将来都只有量的变化，而不会发生质的变化
B．时间和空间不依赖人们的意识而存在
C．时间和空间是绝对的
D．时间和空间是紧密联系、不可分割的
解析：选D.根据狭义相对论的观点，时间和空间都不是绝对的，都是相对的．时间和空间不能割裂，是紧密联系的．所以选项A、B、C三项错误，选项D正确．
7．如图5－2所示，假设一辆由超强力电池供电的摩托车和一辆普通有轨电车，都被加速到接近光速；在我们的静止参考系中进行测量，哪辆车的质量将增大( )
图5－2
A．摩托车 B．有轨电车
C．两者都增加 D．都不增加
解析：选B.在相对论中普遍存在一种误解，即认为运动物体的质量总是随速度增加而增大；当速度接近光速时，质量要趋于无穷大．其实物体质量增大只是发生在给它不断输入能量的时候，而不一定是增加速度的时候．对有轨电车，能量通过导线从发电厂源源不断输入；而摩托车的能量却是它自己带的．能量不断从外界输入有轨电车，但没有能量从外界输给摩托车．能量对应于质量，所以有轨电车的质量将随速度增加而增大，而摩托车的质量不会随速度增加而增大．
二、双项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分，在每小题给出的四个选项中，有两个选项正确，全部选对的得6分，只选一个且正确的得3分，有选错或不答的得0分)
8．在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法中正确的是( )
A．使光子一个一个地通过狭缝，如果时间足够长，底片上将会显示衍射图样
B．单个光子通过狭缝后，底片上会出现完整的衍射图样
C．光子通过狭缝的运动路线是直线
D．光的波动性是大量光子运动的规律
解析：选AD.对于光子这样的微观粒子，只有从波粒二象性出发，才能解释它的一些不可思议的现象，也就是大量光子的效果显示波动性，少量光子显示粒子性．
9．下列哪些现象说明光具有波动性( )
A．光的干涉 B．光的衍射
C．光的反射 D．光电效应
解析：选AB.干涉、衍射是波的特有性质，所以A、B正确；不论是波还是粒子都能发生反射，反射非波特有，C不对；光电效应说明光具有粒子性，D不对．
10．用很弱的光做双缝干涉实验，把入射光减弱到可以认为光源和感光胶片之间不可能同时有两个光子，比较不同曝光时间摄得的照片，发现曝光时间不长的情况下，照片上是一些散乱的无规则分布的亮点，若曝光时间较长，照片上亮点分布区域呈现出不均匀迹象；若曝光时间足够长，照片上获得清晰的双缝干涉条纹，这个实验说明了( )
A．光具有粒子性
B．光具有波动性
C．光既具有粒子性，又具有波动性
D．光的波动性不是光子之间的相互作用引起的
解析：选CD.少量光子通过双缝后在照片上呈现不规则分布亮点，显示了光的粒子性，大量光子通过双缝后在照片上获得了双缝干涉条纹，说明光具有波动性；光子先后依次通过双缝，说明光的波动性不是光子之间的相互作用引起的．
11．关于物体的质量，下列说法正确的是( )
A．在牛顿力学中，物体的质量是保持不变的
B．在牛顿力学中，物体的质量随物体的速度变化而变化
C．在相对论力学中，物体静止时的质量最小
D．在相对论力学中，物体的质量随物体的速度的增大而减小
解析：选AC.在牛顿力学中，认为物体的质量是绝对的、不变的．在相对论力学中，认为物体的质量随物体的速度的增大而增大．
12．关于经典力学、狭义相对论和量子力学，下面说法中正确的是( )
A．狭义相对论和经典力学是相互独立，互不相容的两种理论
B．在物体高速运动时，物体的运动规律服从狭义相对论理论，在低速运动时，物体的运动服从牛顿定律
C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动
D．不论是宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的
解析：选BC.相对论并没有否定经典力学，而是认为经典力学是相对论理论在一定条件下的特殊情况，A错．经典力学适用于宏观物体的低速运动，对于微观粒子的高速运动问题经典力学不再适用，但相对论、量子力学适用，故B、C对，D错．
三、非选择题(本题共4小题，共42分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)
13．(6分)什么是黑体？
答案：黑体是能够吸收照射到它上面的全部辐射而无反射的物体．
14．(6分)硅光电池是利用光电效应将光辐射的能量转化为电能．若有N个频率为ν的光子打在光电池极板上，这些光子的总能量为多少？(h为普朗克常量)．
解析：据光子说可知：光子能量与频率有关，一个光子能量为ε＝hν(h为普朗克常量)，N个光子的能量为Nhν.
答案：Nhν
15．(15分)已知在1 s中，从太阳射到地球上垂直于太阳光的1 m2截面上的辐射能为ε＝1.4×103 J，其中可见光部分约占45%.假设可见光的波长均为0.55 μm，太阳光向各个方向的辐射是均匀的，太阳与地球间距离R＝1.5×1011 m，普朗克常量h＝6.63×10－34 J·s.试估算太阳1 s辐射的可见光的光子数目(结果保留一位有效数字)．
解析：此题可转化为求以太阳与地球间距离为半径的球面上1 s获得的可见光的光子数．
由题意可知太阳1 s辐射的可见光总能量E为
E＝4πR2εη，
每个可见光光子能量
ε＝hν＝h
则可得太阳1 s辐射出的可见光的光子数为
n＝＝＝
＝5.0×1044(个)
答案：5×1044(个)
16．(15分)如图5－3，在绿色植物的光合作用中，每放出1个氧分子，要吸收8个波长为6.88×10－7 m 的光子．若绿色植物在光合作用中每放出1 mol氧气，自身即可贮存469 kJ的能量．试问：绿色植物的能量转换效率约为多少？
图5－3
解析：由题意可知，光合作用每放出1 mol氧气，需吸收8 mol的光子的能量，该能量可以由下式计算．
E总＝8×hν×NA＝8h·NA
＝ J
＝1.39×106 J
可求得光合作用的能量转换效率η为
η＝＝×100 %＝33.7 %.
答案：33.7 %
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1．(双选)下列说法中正确的是( )
A．因为时间是绝对的，所以我们在不同的参考系中观察到的时间进程都是相同的
B．空间与时间之间是没有联系的
C．有物质才有空间和时间
D．在一个确定的参考系中观察，运动物体的空间距离和时间进程跟物体的运动状态有关
解析：选CD.经典物理学认为空间和时间是脱离物质存在的，是绝对的，空间与时间之间没有联系，其实是错误的，故A、B错误．相对论认为空间和时间与物质的运动状态有关．在长度的相对性和时间的相对性上都得到了验证．
2．(单选)如图5－1－2所示，假设一根10 m长的梭镖以光速穿过一根10 m长的管子，它们的长度都是在静止状态下测量的．以下叙述中最确切的描述了梭镖穿过管子的情况的是( )
图5－1－2
A．梭镖收缩变短，因此在某些位置上，管子能完全遮住它
B．管子收缩变短，因此在某些位置上，梭镖从管子的两端伸出来
C．两者都收缩，且收缩量相等，因此在某个位置，管子恰好遮住梭镖
D．所有这些都与观察者的运动情况有关
解析：选D.如果你是在相对于管子静止的参考系中观察运动着的梭镖，那么梭镖看起来就比管子短，在某些位置梭镖会完全处在管子内部．然而当你和梭镖一起运动时，你看到的管子就缩短了，所以在某些位置，你可以看到梭镖两端都伸出管子．正确答案选D.
3．(单选)如图5－1－3所示，强强乘速度为0.9c(c为真空中的光速)的宇宙飞船追赶正前方的壮壮，壮壮的飞行速度为0.5c，强强向壮壮发出一束光进行联络，则壮壮观测到该光束的传播速度为( )
图5－1－3
A．0.4c B．0.5c
C．0.9c D．1.0c
解析：选D.根据爱因斯坦的狭义相对论，在一切惯性系中，光在真空中的传播速度都等于c.故选项D正确．
4．(单选)惯性系S中有一边长为l的正方形(如图5－1－4所示)．从相对S系沿x方向以接近光速匀速飞行的飞行器上测得该正方形的图象是( )
图5－1－4
解析：选C.根据相对论的尽缩效应，可知沿速度方向即x方向的长度变短了，而垂直于速度方向即y方向的长度不变，故C对．
5．地面上A、B两个事件同时发生．对于坐在火箭中沿两个事件发生地点连线飞行的人来说(如图5－1－5所示)，________事件先发生．
图5－1－5
解析：可以设想，在事件A发生时A处发出一个闪光．事件B发生时B处发生一个闪光．“两闪光相遇”作为一个事件，发生在线段AB的中点，这在不同参考系中看都是一样的．“相遇在中点”这个现象在地面系中很容易解释．火箭上的人则有如下推理：
地面在向火箭的方向运动，从闪光发生到两闪光相遇，线段中点向火箭的方向运动了一段距离，因此闪光B传播的距离比闪光A长些，既然两个闪光的光速相同，一定是闪光B发出得早一些．
答案：B
一、单项选择题
1．牛顿运动定律不适用下列哪些情况( )
A．研究原子核外部电子绕核运动的情况
B．研究“神舟”六号的升空过程
C．研究地球绕太阳公转
D．研究超音速飞机的运动
解析：选A.经典力学不适用于微观世界，故A错；B、C、D三个选项中，各种运动的速率都是比较大的，但相对于光速来说都是低速运动，完全可以用牛顿定律研究其规律，故选B、C、D.
2．下列说法不正确的是( )
A．静止或匀速直线运动的参考系是惯性系
B．由于在任何惯性系中力学规律都是相同的，因此，研究力学问题时可以选择任何惯性系
C．在不同的惯性系中，光速是不相同的
D．在一个惯性系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对另一个惯性系做匀速直线运动
解析：选C.如果牛顿运动定律在某个参考系中成立，这个参考系就叫惯性系，在静止或匀速直线运动的参考系中牛顿运动定律是成立的，故A对．由于在任何惯性系中力学规律都是相同的，因此研究力学问题时可以选择任何惯性系，但表达式可能有复杂、简单之分，原则上是越简单越好，B正确．根据相对论中的假设，C是错误的．由于惯性系都是平权的，因此在一个惯性系内进行任何力学实验都不能判断它是否在相对另一个惯性系做匀速直线运动，D正确．
3．下列各种情景下，经典力学不能很好适用的是( )
A．质量是1000 t的火车出站后做加速运动，速度达到300 km/h
B．在宇宙中以光速追赶前面的物体
C．由于潮汐作用，地球的自转速度越来越小
D．高速飞行的子弹，射穿一木块
解析：选B.经典力学适用范围中的“低速”、“高速”是相对光速3×108m/s而言的，所以题中除B项外涉及的几个物体的运动都可认为是“低速”运动．
4．物体运动的速度非常大时，经典力学就不再适用了，这是因为( )
A．物体运动的速度很大时，测量时引起的误差太大，所以不适用了
B．物体运动的速度很大时，物体受到的力也很大，所以不适用了
C．物体运动的速度很大时，物体的质量也发生了较大变化，所以不适用了
D．物体运动的速度很大时，加速度也很大，所以不适用了
解析：选C.根据相对论力学知，物体的质量不是恒定的，它随物体运动的速度而变．而在经典力学中，认为物体的质量是恒定的．
5．以下不符合经典力学观点的是( )
A．同时是绝对的
B．时间间隔是绝对的
C．空间距离是绝对的
D．物体质量是变化的
解析：选D.按经典力学的观点，宇宙会有共同的时间，这个时间跟观察者无关，它是均匀流逝的，而且时间间隔也是绝对的，物体的质量不随物体的运动而发生变化，故选D.
6．如果你以接近于光速的速度朝某一星体飞行，如图5－1－6所示，你可以根据下述哪些变化发觉自己是在运动( )
图5－1－6
A．你的质量在增加
B．你的心脏跳动在慢下来
C．你在变小
D．以上三种变化同时发生
E．你永远不能由自身的变化知道你的速度
解析：选E.相对论的基本概念是：当你被关在一个封闭的房子中时，你绝对无法知道房子是否在做匀速运动．当房子突然停止运动时，关在其中的人是能够感知这一点的；当房子突然开始运动时，其内部的人也能有感觉；当房子旋转时，关在其内部的人也能说出它在转动．但如果房子是在做匀速直线运动，即没有任何加速度，则在其内部的人就无法知道房子是否在移动．即使房子有一个窗户，你从窗户向外看，看见某些东西在朝你移动，但你仍说不出是你的房子在向这些东西移动，还是这些东西在向你的房子移动．正确答案选E.
二、双项选择题
7．通常我们把地球和相对地面静止或匀速直线运动的物体看成是惯性系，若以下列系统为参考系，则属于非惯性系的有( )
A．停在地面上的汽车
B．绕地球做匀速圆周运动的飞船
C．在大海上匀速直线航行的轮船
D．进站时减速行驶的火车
答案：BD
8．狭义相对论认为( )
A．在一个参考系中同时发生的两件事，在另一个参考系中，也是同时发生的
B．运动的时钟变慢
C．运动的物体，沿运动方向变短
D．物体的质量与物体的运动速度无关，是不变的
解析：选BC.A、D是经典力学时空观的观点；B、C是狭义相对论的观点．
9．在狭义相对论中，下列说法正确的是( )
A．所有惯性系中基本规律都是等价的
B．在真空中，光的速度与光的频率、光源的运动状态无关
C．在不同惯性系中，光在真空中沿不同方向传播速度不相同
D．质量、长度、时间的测量结果不随物体与观察者的相对状态而改变
解析：选AB.根据相对论的观点：在不同的惯性系中，一切物理规律都是相同的；且在一切惯性系中，光在真空中的传播的速度都相等；质量、长度、时间的测量结果会随物体与观察者的相对状态而改变．故正确选项为A、B.
10．下面说法正确的是( )
A．在以c竖直方向升空的火箭上向前发出的光，对地速度一定比c大
B．在以c竖直方向升空的火箭上向后发出的光，对地速度一定比c小
C．在以c竖直方向升空的火箭上沿水平方向发出的光对地速度为c
D．在以c竖直方向升空的火箭上向任一方向发出的光对地速度都为c
解析：选CD.由相对论原理(2)，光速在不同惯性参考系中，总是相同的，可得出答案．
三、非选择题
11．一张正方形的宣传画，正贴在铁路旁的墙上，一高速列车驶过时，在车上的司机看来这张宣传画画成了什么样子？
解析：取列车为惯性系，宣传画相对于列车高速运动，根据尺缩效应，宣传画在运动方向上将变窄，但在垂直运动方向上没有发生变化．
答案：宣传画成了长方形，此画的高度不变，宽度变窄了
12.一列火车以速度v相对地面运动．如果地面上的人测得，某光源发出的闪光同时到达车厢的前壁和后壁(图5－1－7)，那么按照火车上人的测量，闪光先到达前壁还是后壁？火车上的人怎样解释自己的测量结果？
图5－1－7
解析：由于地面上人测得闪光同时到达前后两壁，而在光向前后两壁传播的过程中火车要相对于地面向前运动一段距离，所以光源发光的位置一定离前壁较近，这个事实对于车上、车下的人都是一样的，在车上的人看来，既然发光点离前壁较近，各个方向的光速又都是一样的，当然闪光先到达前壁．
答案：火车上的人测得闪光先到达前壁 理由见解析
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1．(单选)(2010年高考上海卷)根据爱因斯坦光子说，光子能量E等于(h为普朗克常量，c、λ为真空中的光速和波长)( )
A．h B．h
C．h λ D.
解析：选A.根据E＝hν和c＝λν可得E＝h，选项A正确．
2．(单选)下列对于光的波粒二象性的说法中，正确的是( )
A．一束传播的光，有的光是波，有的光是粒子
B．光子与电子是同样一种粒子，光波与机械波同样是一种波
C．光的波动性是由于光子间的相互作用而形成的
D．光是一种波，同时也是一种粒子．光子说并未否定电磁说，在光子能量E＝hν中，频率ν仍表示的是波的特性
解析：选D.光是一种波，同时也是一种粒子，光具有波粒二象性．当光和物质作用时，是“一份一份”的，表现出粒子性；单个光子通过双缝后的落点无法预测，但大量光子通过双缝后在空间各点出现的可能性可以用波动规律描述，表现出波动性．粒子性和波动性是光子本身的一种属性，光子说并未否定电磁说．
3．(双选)紫光照射到某金属表面时，金属表面恰好有光电子逸出，已知红光的频率比紫光的频率小，X射线的频率大于紫光的频率，则下列说法中正确的是( )
A．弱的红光照射此金属表面不会有光电子逸出
B．强的红光照射此金属表面会有光电子逸出
C．弱的X射线照射此金属表面不会有光电子逸出
D．强的X射线照射此金属表面会有光电子逸出
解析：选AD.根据爱因斯坦光子说对光电效应的解释，光子的能量取决于光的频率，频率越大，能量越大，所以光电效应的产生取决于光的频率，而与光的强度无关．因而不管红光的强弱如何，因其频率较小，所以不会发生光电效应，而X射线的频率较大，不管强弱都能使此金属发生光电效应．
4．(单选)爱因斯坦由光电效应的实验规律猜测光具有粒子性，从而提出光子说，从科学研究的方法来说，这属于( )
A．等效替代 B．控制变量
C．科学假说 D．数学归纳
解析：选C.根据实验现象提出相应的理论支持，物理学上把这种研究方法称为“科学假说”，选C.
5．人眼对绿光最为敏感，正常人的眼睛接收到波长为530 nm的绿光时，只要每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，眼睛就能察觉．普朗克常量为6.63×10－34 J·s，光速为3.0×108 m/s，则人眼能察觉到绿光时所接收的最小功率是多少？
解析：因每秒有6个绿光的光子射入瞳孔，所以察觉到绿光所接收的最小功率P＝，
式中E＝6ε，又ε＝hν＝h，
可解得P＝6× W
＝2.3×10－18 W.
答案：2.3×10－18 W
一、单项选择题
1．下列物理事件和科学家不相对应的是( )
A．普朗克最先提出能量量子化理论
B．牛顿发现并建立了万有引力定律
C．爱因斯坦提出了光子说，成功解释了光电效应现象
D．霍金最早建立了狭义相对论
解析：选D.最早建立狭义相对论的是爱因斯坦，不是霍金．
2．对E＝hν的理解，下列说法不正确的是( )
A．能量子的能量与频率成正比
B．光的频率越高，光的强度就越大
C．光的频率越高，光子的能量就越大
D．它适用于一切量子化现象
解析：选B.E＝hν适用于一切量子化现象，是所有的能量子具有的能量的计算公式，因此A、C、D正确，B错误．
3．能够证明光具有波粒二象性现象的是( )
A．光的反射及小孔成像
B．光的干涉、光的衍射、光的色散
C．光的折射及透镜成像
D．光的干涉、衍射和光电效应
解析：选D.光的干涉、衍射说明光具有波动性；光电效应说明光具有粒子性，D正确；而光的反射及小孔成像、光的折射、色散及透镜成像不能说明光的波粒二象性，A、B、C错误．
4．在演示光电效应的实验中，把某金属板连在验电器上．第一次用弧光灯直接照射金属板，验电器的指针张开一个角度；第二次在弧光灯与金属板之间插入一块普通玻璃板，再用弧光灯照射，验电器指针不张开．由此可以判定，使金属板产生光电效应的是弧光灯中的( )
A．可见光成分 B．紫外线成分
C．红外线成分 D．上述三种均正确
解析：选B.可见光能够通过玻璃板．
5．为了验证光具有波动性，某同学采用下列做法，其中可行的是( )
A．让一束光照射到一个轻小物体上，观察轻小物体是否会振动
B．让一束光通过一狭缝，观察是否发生衍射现象
C．观察两个小灯泡发出的光是否发生干涉现象
D．让一束光照射到金属上，观察是否发生光电效应
解析：选B.光波是一种概率波，不能理解为质点参与的振动，故A项错．经过狭缝的光在屏上能产生明暗相间的衍射条纹，故B项正确．由于两个灯泡不是相干光源，我们实际上是不能看到干涉条纹的，故C项错．光射到金属上即使发生了光电效应也只能说明光具有粒子性，故D项也不符合要求．
6．现有a、b、c三束单色光，其波长关系为λa>λb>λc.用b光束照射某种金属时，恰能发生光电效应，若分别用a光束和c光束照射该金属，则可以断定( )
A．a光束照射时，不能发生光电效应
B．c光束照射时，不能发生光电效应
C．a光束照射时，释放出的光电子数目最多
D．c光束照射时，释放出的光电子的最大初动能最小
解析：选A.波长关系为λa>λb>λc，则频率关系为νc>νb>νa，即c光频率最大，a光频率最小，由E＝hν可知，c光子的能量最大，a光子的能量最小．当b光束照射时恰能发生光电效应，则c光束照射时一定能发生光电效应，且释放出的光电子的最大初动能最大；而a光束照射时不能发生光电效应．故选项A正确．
二、双项选择题
7．2005年被联合国定为“世界物理年”，以表彰爱因斯坦对科学的贡献．爱因斯坦对物理学的贡献有( )
A．创立“相对论” B．发现射线“X”
C．提出“光子说” D．建立“原子核式模型”
答案：AC
8．下列说法中正确的是( )
A．光的粒子性表现在能量的不连续上
B．光的粒子性就是光是由一些小质点组成的
C．光的波动性表现为光子运动的不确定性
D．光的波动性就是光像水波一样呈现波浪式传播
解析：选AC.光的波动性和粒子性与宏观世界中的波和质点是有本质区别的，它是指粒子在什么地方出现存在一个概率，概率大的地方出现在该处的可能性大，反之可能性小，就会显现其波动性，故B、D错误，C正确．光子是一份一份的能量，故A项正确．
9．关于光的性质，下列叙述中正确的是( )
A．在其他同等条件下，光的频率越高，衍射现象越容易看到
B．频率越高的光，粒子性越显著，频率越低的光，波动性越显著
C．大量光子产生的效果往往显示出波动性，个别光子产生的效果往往显示出粒子性
D．如果让光子一个一个地通过狭缝，它们将严格按照相同的轨道和方向做极有规则的匀速直线运动
解析：选BC.光虽然具有波粒二象性，但是，在具体情况下，有时波动性明显，有时粒子性明显．这是微观粒子的特征．
10．下列说法中，正确的是( )
A．光的波粒二象性学说是由牛顿的微粒说加上惠更斯的波动说组成的
B．光的波粒二象性彻底推翻了光的电磁理论
C．光子说并没有否定电磁说，在光子的能量E＝hν中，ν表示波的特性，E表示粒子的特性
D．光波不同于宏观概念中那种连续的波，它是表明大量光子运动规律的一种概率波
解析：选CD.光的波粒二象性没有否定电磁理论，E＝hν中的E表示粒子性，ν表示波动性，B错误，C正确；光波不是经典意义上的波，而是概率波，D正确，A错误．
三、非选择题
11．功率为100 W的灯泡所放出的能量有1%在可见光范围内，它每秒内放出可见光子的数目为多少？(设可见光的平均波长为0.5 μm)
解析：根据光子说，每个光子具有的能量是hν，再根据功率是表示能量转化快慢的物理量，可知每秒时间电能转化的光能．
设灯泡在1 s内所放出的能量为E，则
E＝Pt＝100×1 J＝100 J
1 s内所放出能量在可见光范围内的光子总能量为
E′＝100×1% J＝1 J
因E′＝nhν＝nh，所以每秒放出的可见光子数为
n＝＝2.5×1018(个)．
答案：2.5×1018个
12．某广播电台的发射功率为10 kW，所发射的电磁波在空气中的波长为187.5 m，试求：
(1)该电台每秒钟从天线发射多少个光子？
(2)若发射的光子在各个方向是均匀的，求在离天线2.5 km处，直径为2 m的环状天线每秒接收的光子个数是多少？接收功率为多大？
解析：(1)每个光子的能量：E＝hν＝hc/λ≈1.06×10－27J，则每秒钟电台发射上述波长的光子个数为：n0＝Pt/E≈1031个．
(2)设环状天线每秒接收光子个数为n个，以电台发射天线为球心，则半径为R的球面积S＝4πR2.而环状天线的面积S′＝πr2，所以n＝()×n0＝4.0×1023个；接收功率P总＝()×P＝4.0×10－4 W.
答案：(1)1031个 (2)4.0×1023个 4.0×10－4 W
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